基于复合固体聚合物电解质的固态钠电池

将钠离子导体Na-β’’-Al₂O₃作为活性填料引入聚氧化乙烯(PEO)/双(三氟甲基磺酰)亚胺钠(NaTFSI)固体聚合物电解质(SPE)中,得到有机–无机复合固体聚合物电解质(CPE)。对SPE及CPE的相结构、相转变、离子电导率、离子迁移数及电化学稳定性等基础理化性质进行了表征分析,对两者在固态钠电池Na₃V₂(PO₄)₃@C||Na中的电化学性能进行了测试。结果表明:Na-β’’-Al₂O₃的引入,有效提升了钠离子迁移数(SPE为0.19,CPE为0.71)和钠离子电导率(80℃时,SPE为1.65×10^–4 S/cm,CPE为8.19×10^–4 S/cm)。基于CPE的固态钠电池表现出更加优异的循环稳定性,0.5 C循环100周后容量保持率为93.9%,2.0 C循环500周后容量保持率为74.0%。